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L’epigenetica e l’olobionte umano-microbiota

I recenti studi relativi il microbiota umano e l’epigenetica sostengono il ruolo della mente come complesso sistema integrato di gestione delle teleonomie dell’olobionte costituito dalle cellule umane e dai molti microorganismi che colonizzano il nostro organismo.


English abstract 

The epigenetic paradigm and the so-called “microbiota revolution” implicitly converge and support a vision that envisages the human mind as an integrated system that not only seeks to satisfy the bio-psycho-social teleonomies implemented by the DNA of the human species but also contemplates the ecosystem’s teleonomies represented by the set of microorganisms of the microbiota that do not share our DNA and that globally we can consider an holobiontic unit.

Italian abstract 

Il paradigma epigenetico e la cosiddetta “microbiota revolution” implicitamente convergono e supportano una visione che prevede la mente umana come sistema integrato che non solo cerca di soddisfare le teleonomie bio-psico-sociali implementate dal DNA della specie umana ma contemplano anche le teleonomie dell’ecosistema rappresentato dall’insieme di microorganismi del microbiota che non condividono il nostro DNA e che globalmente possiamo considerare un’unità olobiontica.

Autore

Dott. Massimo Agnoletti – Psicologo, Dottore di ricerca esperto di Stress, Psicologia Positiva e Epigenetica. Formatore/consulente aziendale, Presidente PLP-Psicologi Liberi Professionisti-Veneto, Direttore del Centro di Benessere Psicologico, Favaro Veneto (VE).


L’organismo umano è costituito da circa 30 mila miliardi di cellule che contengono DNA umano e, secondo stime molto recenti (Sender, Fuchs, & Milo, 2016), in media, un numero circa pari o superiore di un terzo di batteri che, insieme a virus e funghi, compongono quello che viene definito microbiota cioè la massa di circa un kilogrammo di microorganismi che popolano il nostro organismo e che possiedono un contenuto genetico diverso da quello umano.

Sulla “nostra” pelle, nelle mucose della “nostra” bocca e delle vie respiratorie, e soprattutto nell’intestino, questo complesso ecosistema con un DNA diverso dal nostro svolge un ruolo fondamentale ed indispensabile per la nostra salute e la nostra sopravvivenza.

Dalle funzioni digestive a quelle metaboliche o immunitarie, il microbiota è essenziale per il funzionamento del nostro organismo e possiede un microbioma, ovvero l’informazione genetica totale contenuta dai suoi microorganismi, stimata essere circa 100 volte più grande del genoma umano.

Diversamente da quanto creduto nel passato è dunque lecito domandarsi se, quando parliamo del “nostro” organismo, ci riferiamo esclusivamente all’insieme delle cellule che condividono il DNA della specie umana trasmesso dai nostri genitori o sia più corretto considerare con questo termine anche il complesso ecosistema che comprende tutte le cellule con un DNA “extra” umano che ci permettono di sopravvivere e prosperare.

Già in passato, anche prima di quella che viene comunemente definita “microbiota revolution” per l’enorme impatto su molti paradigmi fondamentali delle scienze biomediche, alcuni biologi evoluzionisti e microbiologi avevano sentito l’esigenza di coniare il termine, “olobionte”, per descrivere un organismo vivente caratterizzato dalla convivenza simbiotica di organismi che non condividono lo stesso DNA.

La nota biologa Lynn Margulis, che propose negli anni 60 del secolo scorso la teoria dell’endosimbiosi in riferimento soprattutto a strutture biologiche intracellulari (si veda ad esempio il ruolo dei mitocondri), è stata forse la maggiore sostenitrice del concetto di olobionte.

Questa idea è caratterizzata dagli aspetti simbiotici di strutture biologiche di varia natura che, pur condividendo una prossimità spaziale e funzionale, non possiedono lo stesso DNA e possiedono una propria autonomia cellulare (non si trovano cioè all’interno della stessa cellula come nel caso dell’endosimbiosi).

Ogni organismo eucariote (quindi caratterizzato da più cellule che condividono il medesimo DNA concentrato e separato in una struttura chiamata nucleo cellulare)del regno animale, vegetale o fungino vive in simbiosi con microorganismi appartenenti agli altri due regni biologici (batteri e archaea) ma fino alla formalizzazione della “microbiota revolution” abbiamo fatto fatica a comprendere concettualmente la molteplicità di implicazioni che le dinamiche simbioti che comportano soprattutto nel contesto dell’organismo umano.

L’epigenetica e gli studi sul microbiotasupportano il concetto di mente quale unità integrata dell'olobionte umano-microbiota - img1Sia, ad esempio, la produzione di molecole biologiche quali la serotonina e la dopamina, che la funzione di elaborazione ed assorbimento degli alimenti che assumiamo, che il ruolo fondamentale di apprendimento nei confronti del nostro sistema immunitario, definiscono il microbiota quale protagonista finora grandemente sottostimato dalle scienze biomediche relativamente l’eziologia di molte problematiche di natura sia organica (si veda ad esempio la celiachia, l’obesità o la colite ulcerosa) che psicologica (per esempio l’ansia, la depressione e molte psicopatologie quali l’autismo, la schizofrenia, etc.) (Caio et al., 2019; Cheung et al., 2019; Kelly et al. 2016; Li & Zhou, 2016; Sharon et al., 2019; Foster &McVey Neufeld; 2013; Garrett et al. 2007; Mangiola et al., 2016; Rodrigues-Amorim et al., 2018; Simpson et al., 2021).

Grazie alle ricerche sul microbiota sappiamo ad esempio che, soprattutto i primi anni di vita dell’organismo umano attraverso esperienze quali il parto, l’allattamento, la presenza di altri esseri viventi (per esempio animali domestici), l’assunzione o meno di antibiotici, la tipologia di stress psicosociale percepito, etc. (Koenig et al., 2011; Ottman et al., 2012).

I primi anni di vita sono fondamentali per la definizione del microbiota ma questo non significa che la sua composizione non cambi nel tempo e che non possa essere influenzata da molteplici fattori che hanno un impatto globale sulla salute e la qualità di vita della persona.

Le conoscenze sul microbiota stanno cambiando i paradigmi sia delle scienze biomediche che di quelle psicologiche (Agnoletti, 2021).

Alla luce dei dati acquisiti recentemente in questo settore possiamo affermare che, ad esempio, molti modelli di patologie o disturbi che finora avevamo considerato non trasmissibili in realtà possono esserlo (vedi ricerche sul trapianto di microbiota relative l’ansia, la depressione, l’obesità, ecc.) fornendoci anche nuove potenzialità terapeutiche.

A titolo d’esempio pensiamo a come diversamente potrebbe essere considerata da un professionista, come uno psicologo od un medico, una persona che soffre di stati d’ansia o di depressione malgrado affermi di aver vissuto una vita percepita dalla persona stessa come serena e tranquilla e comunque priva di episodi particolarmente stressanti.

Le scienze del microbiota ci forniscono una possibilità interpretativa aggiuntiva molto interessante da approfondire che esula dalle varie forme di riduzionismo e di determinismo rappresentabili, ad esempio, dall’improduttiva ricerca di inesistenti traumi infantili “negati” o dalla semplicistica spiegazione in termini di squilibri chimici.

A questa nuova visione più ampia e complessa del funzionamento globale del nostro organismo si aggiunge il moderno paradigma dell’epigenetica caratterizzato dallo studio dei fattori che determinano l’espressione selettiva del contenuto genetico.

L’epigenetica e gli studi sul microbiotasupportano il concetto di mente quale unità integrata dell'olobionte umano-microbiota - img2

Questo paradigma propone un nuovo concetto relativo il rapporto Self-Ambiente profondamente diverso rispetto quello precedente focalizzato sul contenuto del DNA (Agnoletti,2020a) restituendo un ruolo ugualmente fondamentale a molti aspetti non genetici inclusa la psicologia (Agnoletti, 2020b).

In una prospettiva epigenetica lo studio del microbiota può assumere un significato nuovo dovei rapporti simbiotici tra i microorganismi di questo ecosistema e le cellule umane acquistano un significato aggiuntivo e dove alla psicologia dell’organismo può essere attribuito il ruolo fondamentale di complesso sistema di gestione integrata dell’olobionte umano/microbioma (non solo funzionale esclusivamente alla teleonomia del DNA umano).

L’epigenetica e gli studi sul microbiotasupportano il concetto di mente quale unità integrata dell'olobionte umano-microbiota - img3Il paradigma dell’epigenetica ha ormai rivoluzionato, il cosiddetto “dogma centrale” della biologia molecolare, adottato dalla maggioranza degli accademici e operatori del settore biomedico e psicologico da più di cinquanta anni dimostrando che l’informazione biologica non fluisce esclusivamente e unidirezionalmente, dal genotipo (rappresentato dal DNA) al fenotipo (rappresentato dagli aminoacidi, i “mattoncini” fondamentali del nostro organismo) ma include anche la direzione opposta attraverso l’azione di vari meccanismi che selezionano attivamente quali porzioni di DNA “esprimere” in molecole fisicamente e chimicamente attive e quali invece “silenziare” (rendendole virtualmente assenti in termini di molecole biologicamente attive nell’organismo).

Per diversi decenni il mainstream accademico biomedico ha sostenuto il dogma centrale della biologia e, anche se molti studiosi non appoggiarono l’idea di un DNA “impermeabile” alle informazioni biologiche provenienti dall’ambiente, finora generalmente si è largamente assunto che la maggior parte delle scelte comportamentali che compiamo quotidianamente sono finalizzate ad ottimizzare gli scopi teleonomici di quello che consideriamo il “nostro” self biologico rappresentato dal nostro DNA.

Questo scenario concettuale ha implicitamente prodotto in passato concezioni biologiche e psicologiche della persona umana coerenti con queste radici epistemologiche basate sulla suddivisione tra un Self (sostanziato dal DNA della specie umana) e un Non-Self (il cosiddetto “ambiente”), rappresentato da tutto ciò che non è informazione genetica umana.

Chiaramente questa visione ipersemplificata e gene-centrica non è più sostenibile alla luce delle molteplici funzioni fondamentali ormai riconosciute del microbiota.

Nella pratica clinica, per varie categorie di professionisti, quali ad esempio medici, psicologi, biologi, etc. è spesso stata evidente l’esigenza di trattare l’organismo umano (e non solo) quale entità integrata, almeno in parte autonoma rispetto la sola memoria genetica, ma questo aspetto è stato quasi sempre riconosciuto come concettualmente incoerente con il paradigma largamente condiviso dalla comunità accademica che sosteneva pienamente il dogma centrale della biologia.

Comportamenti quali ad esempio il celibato o il fatto di dedicare la propria vita a teleonomie diverse da quella strettamente biologica (si pensi all’arte, al supporto sociale, etc.) spesso sono quindi state viste da una parte come comportamenti tipicamente umani dall’atra come difficilmente contestualizzabili nel paradigma gene-centrico (se non talvolta addirittura considerati come aberrazioni semi-patologiche espresse dalla complessità umana).

La celebre metafora del DNA come software di un computer che dirige la costruzione di un hardware rappresentato dalle molecole attive nel mondo fisico-chimico organico, ed il noto concetto di “gene-egoista” (Richard Dawkins), dove l’informazione genetica aveva come unico scopo quello di massimizzare la replicazione di se stessa, sono state tanto efficaci dal punto di vista comunicativo quanto incoerenti con la realtà complessa descritta dagli studi bio-psico-sociali e recentemente anche dal settore del microbiota.

La recente sovrapposizione concettuale dell’epigenetica e dello studio del microbiota permette di superare il riduzionismo che prevedeva un Self identificato dal DNA umano ed un “non Self” che corrispondeva a tutto ciò che non si trovava nel contenuto informativo dei geni.

Con l’epigenetica, il Self non ha più una sua collocazione spaziale così ben definita e discriminabile mentre con la “microbiota revolution” si afferma l’importanza vitale degli altri microorganismi che coabitano lo stesso contesto fisico.

L’epigenetica e gli studi sul microbiotasupportano il concetto di mente quale unità integrata dell'olobionte umano-microbiota - img5In questo panorama più complesso si perde la definizione dei confini precisi di un Self/non Self così come si perde il concetto netto di ambiente interno ed esterno dal momento che alcuni confini fisici che siamo abituati a considerare come “interni” al nostro organismo sono invece aree “esterne” rispetto alcuni nostri commensali (si pensi ai batteri intestinali ad esempio).

Considerando quanto già sappiamo sull’ecosistema che chiamiamo microbiota all’interno del paradigma epigenetico è possibile quindi comprendere come il comportamento umano e la sua fitness sia il risultato di una continua negoziazione tra le esigenze del genotipo umano e quello delle migliaia di specie che colonizzano il nostro corpo che si riflette nella complessità delle nostre spinte motivazionali e delle scelte che compiamo quotidianamente.

In questo contesto, la Psicologia Epigenetica, ossia lo studio scientifico dell’influenza dei fattori psicologici sui processi epigenetici dell’organismo (Agnoletti, 2018) rappresenta una nuova sfida concettuale per il fatto che comprende anche l’impatto che possiede sulla memoria epigenetica del microbiota funzionale alle varie teleonomie dell’organismo umano (biologica, psicologica e socio-culturale).

Abbiamo visto come la stessa nozione di “self” (cosa consideriamo e percepiamo come “nostro” nel senso di legato alla nostra identità) e cosa invece giudichiamo essere “altro” rispetto a noi, assumeun nuovo significato nello scenario appena descritto caratterizzato dal paradigma epigenetico (Agnoletti, 2020) soprattutto contestualizzato all’interno di un organismo che riconosce l’importanza di un ecosistema come il microbiota (Agnoletti, 2021).

Lo studio del microbiota è solo recente ma già così rappresenta un profondo rinnovamento dei paradigmi finora considerati dalle scienze psicologiche e biomediche per le molteplici implicazioni relative la salute ed il benessere umano.

Le teleonomie dell’organismo olobiontico non sono quindi più riconducibili né esclusivamente al DNA umano né a quello esclusivamente riconducibile a quello del microbiota, ma ad un dialogo in cui la mente, e quindi le scienze psicologiche, (ri)acquisiscono un valore ed un ruolo più importante rispetto al recente passato proprio perché solo attraverso la modifica della nostra stessa complessità psicologica possiamo ambire a migliorare il nostro organismo in modo intenzionale e cumulativo.

Le recenti scoperte relative il microbiota e la loro divulgazione sono un esempio molto attuale e concreto di come la consapevolezza derivante dalle conoscenze scientifiche culturali che stiamo accumulando nel tempo possono modificare i nostri stili di vita, la nostra longevità, il nostro benessere psicofisico.

L’epigenetica e gli studi sul microbiotasupportano il concetto di mente quale unità integrata dell'olobionte umano-microbiota - img4Il ruolo della mente in questo processo cumulativo ed intenzionale è assolutamente unico e prioritario.

Si può, quindi, affermare che la specie umana rappresenta la specie animale dove la componente epigenetica è la più complessa perché include tra l’altro anche memorie extra-somatiche simboliche oltre al contributo di memorie extra-genetiche umane.

Solo l’atto di consapevolezza umana può promuovere un cambiamento intenzionale operante sulle varie memorie (genetiche, epigenetiche, psicologiche, culturali, umane e non) che compongono sia l’organismo che l’ambiente nel quale interagisce il nostro olobionte.

L’Homo Sapiens è infatti, a mio avviso, l’unica specie animale conosciuta che, attraverso la motivazione può scegliere di selezionare consapevolmente le proprie esperienze in funzione di modificare la “propria” memoria epigenetica (intesa relativamente il DNA umano) insieme a quella dei propri ospiti (intesa relativamente il microbiota) per perseguire un migliore benessere psicofisico globale.

BIBLIOGRAFIA

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